捷豹F-Type跑车技术特点(下)

◆文/河北 栗新卿

捷豹F-Type跑车技术特点(下)

◆文/河北 栗新卿

2014新款捷豹F-Type跑车的问世将代表着捷豹公司回归其核心业务：两座、敞篷式运动型车辆的设计及生产。运动型设计注重车辆的性能、灵敏度和驾驶员与车辆的配合程度。F-Type是具有75年以上历史的运动系列车型，全新捷豹F-Type具有低车重、高动力和空气动力性能良好的特点，其可实现纯正的运动型车辆体验，且同时兼备捷豹品牌车辆所特有的优雅和奢华。CX-16是F-Type的概念车，于2011年9月在法兰克福车展中首次展出，F-Type的最终生产车型于2012年9月在巴黎面世。下面从电气、动力和车身等方面对捷豹F-Type跑车进行技术特点的介绍。

(接2014年第1期)

一、动力系统

1.发动机

F-Type有三款发动机配置，具体参数见表2。

2.动态启动模式

在V6 S车型上，可通过以下步骤选择动态启动模式：①车辆必须处于静止状态；②选择动态模式；③踩住制动踏板；④将换挡杆移动到“D”(行驶挡)或“S”(运动挡)；⑤轻轻踩下加速踏板，直到信息中心显示“已准备好动态启动”。

动态模式准备妥当之后，释放制动踏板并踩下加速踏板至节气门全开，强制降挡将会激活动态启动。第一挡、第二挡和第三挡提供最大扭矩，以提供从静止启动的最大加速度。在正常的自动换挡期间，发动机的动力和扭矩会稍微降低。在动态模式下，F-Type 的发动机扭矩在换挡期间不会减少。这可通过 1-2 和 3-4 挡之间的挡位变化提供最大挡位间的车辆加速度，意味着车辆可实现比处于“传统”运动模式时更大的加速度。由于在此过程中未降低扭矩，因此，加速时驾驶员也会感觉到轻微“冲击”，动态启动可使其0-100km/h的加速时间缩短0.3s。从换挡杆或方向盘换挡拨杆上进行的任何手动挡位选择都会超驰动态启动操作。从高需求位置释放加速踏板时，不会激活动态启动。长时间踩下制动踏板将停用动态启动。

表2 F-Type发动机参数

3.主动式排气系统

主动式排气系统允许废气绕过后消声器，以便产生更具运动感的排气声。排气阀的位置由发动机控制模块根据发动机转速、加速踏板位置和主动式运动排气开关或控制开关所选择的模式来控制。车辆启动时，排气阀始终打开，以便增强排气声。如果主动式排气开关设为“关闭”，当在中速和负载情况下行驶时，排气阀位置将关闭，在高速和噪音情况下行驶时将会打开。这有助于增强车辆的音质，降低向后压力，从而提高发动机性能。如果主动式排气开关设为“打开”，则排气阀在大多数发动机转速和负载范围下将会打开，以进一步增强运动驾驶体验，仅在符合特定的发动机操作条件时才会关闭。如果选择了动态模式，则主动式运动排气系统将自动选择“打开”模式。如果取消选择动态模式，则系统将会恢复之前的状态。

主动式排气系统由ECM控制，通过真空操作，相关部件如图18所示，除排气阀外，其他部件包括：真空泵、电磁阀、储液罐、相关管道(包含一个限制器和一个单向阀)和主动式运动排气开关(位于中央地板控制台)。各排气阀包含常开式平板阀和气动执行器。真空泵、电磁阀和储罐连接到安装于左后车轮轮拱内的托架上，在车轮轮拱内衬后方。真空泵、储罐和电磁阀之间以及电磁阀与两个排气阀之间安装有塑料管。在电磁阀与排气阀之间的管道内，有一个限制器与单向阀平行安装。限制器减缓流经管道的气流，以减小排气阀的开度。单向阀确保在排气阀打开后气流仅通过限制器，但允许气流在排气阀关闭后绕过限制器，从而提供无阻尼的关闭运动。

主动式运动排气控制框图如图19所示，电磁阀通过发动机控制模块(ECM)接地。当ECM确定需要关闭排气阀时，它将电磁阀接地。当电磁阀通电后，它打开从储罐和真空泵到电磁阀的管道连接，关闭大气通风口。于是，在排气阀处通过单向阀感测到储罐和真空泵处的低压状态，排气阀关闭。当ECM确定需要打开排气阀时，它断开电磁阀的接地连接。电磁阀断电，关闭通向排气阀的管道连接，打开大气通风口。于是，在排气阀处通过限制器感测到大气压力，使排气阀打开。

4.自动变速器

F-Type使用ZF 8HP快速换挡自动变速器。受喷气式战斗机操纵杆的启发，换挡手柄(TCS)符合人体工程学。TCS示意图如图20所示，其有两种操作模式，“Normal”(正常)模式和“Sports”(运动)模式。换挡杆默认处于“正常”模式位置。如果在车辆处于任何驾驶挡位时关闭发动机，变速器将自动选择P挡。车辆静止时，在任何阶段按下“Park”(驻车挡)按钮，变速器也会选择P挡，具体情况描述如下。①驻车挡：如果在静止时按下驻车按钮，则换挡杆上的“P”图标将会亮起；②倒挡：按下“Trigger/ Unlock”(触发/ 解锁)按钮，然后将换挡杆向前移动，换挡杆上的“R”图标将会亮起；③空挡：将换挡杆从“R”移回中间，换挡杆上的“N”图标将会亮起；④驾驶挡 ：按下触发/解锁按钮，然后将换挡杆向后移动，换挡杆上的“D”图标将会亮起。

值得注意的是，当处于“P”或“N”时，必须首先按下触发/ 解锁按钮，以选择R挡或D挡。要选择运动模式，首先应选择D挡，将换挡杆移回左侧运动挡位置时，换挡杆和仪表盘中的“S”图标将会亮起。赛车时，顺序变速器会将换挡杆向前倾斜以降低一个挡位，然后将换挡杆向后拉,以提升一个挡位。仪表盘可显示当前选择的挡位，TCS是高速CAN总线上的模块，换挡请求信息通过HS CAN传递。

三、折叠车顶

1.部件组成

完全自动的“Z”形电动折叠车顶轻质、精密，可在12s内打开或关闭。折叠车顶机械部件如图21所示。活动车顶包括一个织物顶盖，安装在带有铸造连杆的钢框架上。折叠车顶框架包括沿折叠车顶的两个平行导轨。这些导轨分为三个部分：一个前导轨与顶轨集成在一起、一个中央导轨和一个后导轨。

导轨通过铰链相互连接。折叠车顶打开时，车顶在导轨的铰链和主轴承处折叠。主轴承是折叠车顶的旋转中心，折叠车顶框架在此连接至车身。主驱动电机位于主轴承上，电机可提供驱动力，用于提升和降低折叠车顶。随着折叠顶篷升至关闭位置，与车顶前梁相连的导轨将由主轴承电机向前驱动。右侧和左侧导轨之间有四个弓，它们可使车顶内衬保持拉紧。涨紧带与弓的每端相连，可在顶篷提升时向前拉动弓。折叠车顶由挡风玻璃上方的顶盖锁扣机构锁定在关闭位置。当折叠车顶降下时，它由车辆座椅下方的下降锁定机构固定到位。

折叠车顶机电气部件如图22所示，控制框图如图23所示。主折叠车顶运动由两个相同的智能电气驱动电机驱动，它同步执行折叠车顶的平行运动。每个电机都包含一个折叠车顶控制模块(FTMC)。左电机包含主FTMC，它通过高速CAN连接到ECM和其他车辆控制模块。右电机包含从属FTMC，它通过高速CAN连接到主FTMC 和电机。两个附加的前锁扣和后部下锁电机由主电机控制。主 FTMC 控制前锁扣电机，而从属FTMC 则控制后部下锁电机，因而可控制顶盖。与主轴承电机相邻的微型开关可计算折叠车顶位置，以便启用电机同步。

2.折叠车顶的操作

折叠车顶的操作开关位于换挡手柄下面，如图24所示。在车速低于50km/h时可操作折叠车顶，但为安全起见，在行驶时不应对其操作，因为这存在损坏折叠车顶的风险。不要尝试在温度低于-20℃时操作折叠车顶，因为这会损坏折叠车顶的织物。值得注意的是，折叠车顶系统内没有防夹释放功能，如果系统检测到障碍物，则车顶移动将会终止。随后，必须将车顶反向移动以移出障碍区。因此，开始操作车顶之前，要确保没有任何障碍物或人员位于可能被夹住的位置。

(1)打开操作

向下操作开关时，将会向主FTCM(左侧)发送一个打开折叠车顶的请求。操作过程如下：①检查前提条件，包括折叠车顶位置、授权启动和错误状态；②延迟0.3s；③在延迟时间开始时，降低侧面车窗以做出响应，并发送全局打开折叠车顶请求8s或直到松开开关，以先到者为准；④打开前锁扣；⑤执行打开运动直到完全打开位置；⑥关闭后盖和下锁；⑦显示“车顶锁定”消息，这将自动发出信息蜂鸣音；⑧延迟0.5s；⑨通过发送全局关闭请求8s或直到松开开关(以先到者为准)来关闭侧面车窗。

(2)关闭操作

向上操作开关时，将向从属FTCM(右侧)发送关闭折叠车顶的请求。操作过程如下：①检查前提条件，包括折叠车顶位置、授权启动和错误状态；②延迟0.3s；③在延迟时间开始时，降低侧面车窗以做出响应，并发送全局打开折叠车顶请求8s或直到松开开关，以先到者为准；④打开下锁锁扣和顶盖；⑤执行关闭运动直到完全关闭位置；⑤关闭前锁扣；⑥显示“车顶锁定”消息，这将自动发出“信息”蜂鸣音；⑦延迟0.5s；⑧通过发送全局关闭请求8s或直到松开开关(以先到者为准)来关闭侧面车窗。

(3)停止运动

达到目标位置且车顶锁闭后，折叠车顶将停止运动。满足以下条件时，折叠车顶也将立即停止运动：①松开开关；②尝试关闭时，折叠车顶锁定在打开位置；③尝试打开时，折叠车顶锁定在关闭位置；④检测到错误。

(4)终止运动

检测到错误情况时，折叠车顶将停止运动并设置故障码(DTC)。如果出现以下情况，则将终止打开或关闭运动。①电压范围低于10V或超过16V；②车速超过60km/h；③点火电源模式从6变为7；④停止/启动系统干预折叠车顶请求；⑤左右控制模块之间的同步位置丢失；⑥控制模块之间的通信中断；检测到电机上的机械错误。⑦检测到折叠车顶系统终止；⑦折叠车顶超过其预定行程。

3.手动关闭折叠车顶

如果折叠车顶打开后，因故不能电动关闭，可用以下方法手动关闭。

(1)确保接合驻车挡(P)，应用驻车制动器。

(2)关闭点火。

(3)从乘客侧脚坑熔丝盒盖后面拆下两个工具，如图25所示。

(4)释放和关闭顶篷，如图26所示，使用艾伦内六角扳手工具，沿逆时针方向转动释放螺钉7圈，以释放下锁机构。

(5)如图27所示，提升面板。需要逐渐增加力度以达到如图所示的垂直位置。使用平口艾伦内六角扳手工具，轻轻撬开控制杆球节。在车辆另一侧重复以上步骤。

(6)如图28所示，提升面板。使用艾伦内六角扳手，旋开并拆下使用随附支架的螺栓。在车辆另一侧重复以上步骤。值得注意的是，螺栓通常安装在固定器内，以便拆卸时与工具保持连接。然而，笔者仍建议小心地进行拆卸，以防螺栓掉下。

(7)小心地将顶篷升高至关闭位置，需要逐渐增加力度来到达完全关闭的位置。

(8)锁定顶篷，如图29所示。

①从顶篷顶轨饰件中卸下检修孔塞。将工具带螺钉螺纹的一端插入电机轴，要完全接合，顺时针旋转感知阻力，不需要太紧。

②拉动工具以卸下电机轴。需要用力向下拉，从工具中拆下电机轴后存放在车辆中。

③将工具较大锯齿状一端推入电机孔，逆时针转动一圈。卸下工具并更换检修孔塞。

(9)如果是客户操作，到步骤(8)为止。修理人员在维修车辆时，需把电机轴装回去。如图30所示，插入电机轴，直到听见清楚的“咔嗒”声。要确保电机轴已正确定位于前锁扣电机上。重新安装电机轴时，务必小心操作，避免损坏驱动齿轮，因为挡位的位置可能无法同步。参见图29，轻轻转动工具，使连杆臂轴转动一个位置，使之与电机同步，然后再插入电机轴。(全文完)